1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Генетика
  4. T. 59, № 6, 2023

Генетика, 2023, T. 59, № 6, стр. 718-722

Репарация ДНК не инициирует генетическую нестабильность дрожжевых клеток

Е. С. Евстратова 1, *, В. Г. Петин 2, С. А. Гераськин 3

1 Национальный медицинский исследовательский центр радиологии
249031 Обнинск, Калужская обл., Россия

2 Медицинский радиологический научный центр им. А.Ф. Цыба – филиал Национального медицинского исследовательского центра радиологии
249031 Обнинск, Калужская обл., Россия

3 Всероссийский научно-исследовательский институт радиологии и агроэкологии
249032 Обнинск, Калужская обл., Россия

* E-mail: ekevs7240@mail.ru

Поступила в редакцию 30.09.2022
После доработки 21.11.2022
Принята к публикации 24.11.2022

Аннотация

Приводятся экспериментально полученные кривые зависимости задержки формирования колоний от дозы ионизирующего излучения (гамма-кванты 60Со, мощность дозы 10 Гр/мин) для шести штаммов гаплоидных и диплоидных дрожжей дикого типа (способных восстанавливаться от радиационных повреждений и характеризующихся сигмоидными кривыми выживаемости), а также для шести гаплоидных и диплоидных радиочувствительных мутантов, дефектных по репарации и характеризующихся экспоненциальными кривыми выживаемости. Задержка формирования колоний после облучения является проявлением генетической нестабильности. Показано, что для всех диплоидных штаммов генетическая нестабильность достигала 100% с увеличением дозы ионизирующего излучения, независимо от формы кривых выживаемости и способности клеток восстанавливаться от радиационных повреждений. Наоборот, для всех гаплоидных штаммов генетическая нестабильность была близка к 20%. В отличие от традиционных представлений, полученные нами данные указывают на то, что позднее формирование колоний выжившими после облучения клетками определяется главным образом плоидностью клеток и не зависит от формы кривых доза-эффект и радиочувствительности клеток. Это означает, что репарация ДНК не инициирует генетическую нестабильность дрожжевых клеток.

Ключевые слова: генетическая нестабильность, выживаемость, дрожжевые клетки, радиочувствительные мутанты, гамма-кванты.

Список литературы

  1. Chang W.P., Little J.B. Evidence that DNA double-strand break initiate the phenotype of delayed reproductive death in Chinese hamster ovary cells // Radiat. Res. 1992. V. 131. № 1. P. 53–59.

  2. Brosh R.M., Bohr V.A. Human premature aging, DNA repair and RecQ helicases // Nucl. Aci. Res. 2007. V. 35. № 22. P. 7527–7544. https://doi.org/10.1093/nar/gkm1008

  3. Degtyareva N.P., Chen L., Mieczkowski P. et al. Chronic oxidative DNA damage due to DNA repair defects causes chromosomal instability in Saccharomyces cerevisiae // Mol. Cell. Biol. 2008. V. 28. № 17. P. 5432–5445. https://doi.org/10.1128/MCB.00307-08

  4. Aggarwal M., Brosh R.M. Functional analysis of human DNA repair proteins important for aging and genomic stability using yeast genetics // DNA Repair (Amst). 2012. V. 11. № 4. P. 335–348. https://doi.org/10.1016/j.dnarep.2012.01.013

  5. Donigan K.A., Cerritelli S.M., McDonald J.P. et al. Unlocking the steric gate of DNA polymerase η leads to increased genomic instability in Saccharomyces cerevisiae // DNA Repair (Amst). 2015. V. 35. № 1. P. 1–12. https://doi.org/10.1016/j.dnarep.2015.07.002

  6. Капульцевич Ю.Г., Корогодин В.И., Петин В.Г. Анализ радиобиологических реакций дрожжевых клеток. I. Кривые выживания и эффект дорастания // Радиобиология. 1972. Т. 12. № 2. С. 267–271.

  7. Корогодин В.И. Феномен жизни. Избранные труды. М.: Наука, 2010. Т. 1. 436 с.

  8. Петин В.Г., Белкина С.В., Жураковская Г.П. Математические модели и реакции клеток на облучение ионизирующими излучениями разного качества. М.: ГЕОС, 2020. 263 с.

  9. Евстратова Е.С., Хрячкова А.В., Жураковская Г.П. и др. УФ-индуцированная задержка формирования колоний дрожжевыми клетками // Рад. биология. Радиоэкология. 2018. Т. 58. № 3. С. 245–250. https://doi.org/10.7868/S0869803118030037

  10. Евстратова Е.С., Королев В.Г., Петин В.Г., Толкаева М.С. Выживаемость и генетическая нестабильность дрожжевых клеток разного генотипа после облучения УФ-светом // Рад. биология. Радиоэкология. 2021. Т. 61. № 6. С. 608–614. https://doi.org/10.31857/S0869803121060035

  11. Евстратова Е.С., Королев В.Г., Петин В.Г. Задержка образования колоний диплоидными клетками разного генотипа после облучения УФ-светом // Генетика. 2019. Т. 55. № 7. С. 832–836. https://doi.org/10.1134/S0016675819070063

  12. Saeki T., Machida I., Nakai S. Genetic control of diploid recovery after gamma-irradiation in the yeast Saccharomyces cerevisiae // Mut. Res. 1980. V. 73. № 2. P. 251–265. https://doi.org/10.1016/0027-5107(80)90192-x

  13. Petin V.G., Ryabchenko V.I. A study of oxygen effect and radiosensitization of hypoxic cells by metronidazole in wild-type and radiosensitive mutants of yeast // Int. J. Radiat. Biol. 1982. V. 42. P. 491–500.

  14. Petin V.G. Influence of misonidazole on survival of wild-type and radiosensitive mutants of yeast // Mut. Res. 1983. V. 108. P. 121–131.

  15. Толсторуков И.И., Близник К.М., Корогодин В.И. Митотическая нестабильность диплоидных клеток дрожжей Pichia pinus. Сообщение I. Спонтанное расщепление // Генетика. 1979. Т. 15. № 12. С. 2140–2147.

  16. Chang W.P., Little J.B. Persistently elevated frequency of spontaneous mutations in progeny of CHO clones surviving X-irradiation: Association with delayed reproductive death phenotype // Mut. Res. 1992. V. 270. № 2. P. 191–199. https://doi.org/10.1016/0027-5107(92)90130-t

  17. Marder B.A., Morgan W.F. Delayed chromosomal instability induced by DNA damage // Mol. Cell. Biol. 1993. V. 13. № 11. P. 6667–6677. https://doi.org/10.1128/mcb.13.11.6667-6677.1993

  18. Korogodin V.I., Bliznik K.M., Kapultcevich Yu.G. et al. Cascade mutagenesis: Regularities and mechanisms // Proc. 2nd Int. N.W. Timofeef-Ressovsky Conference. Dubna: 2007. V. 1. P. 419–447.

  19. Корогодин, В.И., Близник К.М., Капульцевич Ю.Г., Петин В.Г. Оценка частоты митотической рекомбинации в клонах, вырастающих из облученных клеток // Радиобиология. 1974. Т. 14. № 5. С. 681–685.

  20. Sheltzer J.M., Blank H.M., Pfau S.J. et al. Aneuploidy drives genomic instability in yeast // Science. 2011. V. 333. № 6045. P. 1026–1030. https://doi.org/10.1126/science.1206412

  21. Urushibara A., Kodama S., Yokoya A. Induction of genetic instability by transfer of a UV-A-irradiated chromosome // Mut. Res. 2014. V. 766. № 1. P. 29–34. https://doi.org/10.1016/j.mrgentox.2014.02.005

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Генетика

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал